Пристрій регулювання режиму роботи теплового пункту при відкритій системі теплопостачання

1. Пристрій регулювання режиму роботи теплового пункту при відкритій системі теплопостачання, який містить підключені до системи опалення подавальний і зворотний трубопроводи, що підключені до системи гарячого водопостачання через водорозбірний і циркуляційний трубопроводи відповідно, зі змонтованим між ними змішувальним трубопроводом, в якому встановлений змішувальний насос, взаємозв'язаний з обчислювальним вузлом, до якого підключені датчик температури зовнішнього повітря, встановлений в подавальному трубопроводі датчик температури води на опалення і встановлений в водорозбірному трубопроводі датчик температури U 2 (19) 1 3 влений в водорозбірному трубопроводі датчик температури води на гаряче водопостачання, при цьому в подаючому трубопроводі встановлений елеватор [RU, №2313730 С2, кл. F24D 3/00, опубл.27.12.2007 p.]. Ознаки найближчого аналога, які співпадають з суттєвими ознаками пропонованого пристрою: підключені до системи опалення подаючий і зворотний трубопроводи; подаючий і зворотний трубопроводи підключені до системи гарячого водопостачання через водорозбірний і циркуляційний трубопроводи відповідно, зі змонтованим між ними змішувальним трубопроводом; в змішувальному трубопроводі встановлений змішувальний насос, взаємозв'язаний з обчислювальним вузлом; до обчислювального вузла підключені датчик температури зовнішнього повітря, встановлений в подаючому трубопроводі датчик температури води на опалювання і встановлений в водорозбірному трубопроводі датчик температури води на гаряче водопостачання. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення пристрою регулювання режиму роботи теплового пункту при відкритій системі теплопостачання, в якому за рахунок конструктивних особливостей забезпечується підтримка необхідних параметрів теплоносія на потреби опалювання і гарячого водопостачання, відповідних поточному режиму теплоспоживання, що дозволяє підвищити ефективність роботи теплового пункту при відкритій системі теплопостачання. Поставлена задача вирішується тим, що пристрій регулювання режиму роботи теплового пункту при відкритій системі теплопостачання, який містить підключені до системи опалення подаючий і зворотний трубопроводи, що підключені до системи гарячого водопостачання через водорозбірний і циркуляційний трубопроводи відповідно, зі змонтованим між ними змішувальним трубопроводом, в якому встановлений змішувальний насос, взаємозв'язаний з обчислювальним вузлом, до якого підключені датчик температури зовнішнього повітря, встановлений в подаючому трубопроводі датчик температури води на опалення і встановлений в водорозбірному трубопроводі датчик температури води на гаряче водопостачання, згідно корисної моделі пристрій містить додатковий водорозбірний трубопровід, підключений до зворотного трубопроводу і до основного водорозбірного трубопроводу через встановлений в ньому триходовий змішувальний клапан системи гарячого водопостачання, змішувальний трубопровід підключений до подаючого трубопроводу через встановлений в ньому триходовий змішувальний клапан системи опалення і до зворотного трубопроводу - з боку системи опалення, при цьому в основному водорозбірному трубопроводі встановлені циркуляційний насос між кульовими кранами, а після встановленого триходового змішувального клапана системи гарячого водопостачання встановлені датчики тиску і витрати, що підключені до обчислювального вузла, який складений з електронного блока системи опалення та електронного блока системи гарячого водопостачання, підключених через частотні перетворювачі до приводів 40411 4 змішувального та циркуляційного насосів відповідно. Доцільно, щоб пристрій був оснащений трубопроводом скидання, підключеним через клапан скидання до основного водорозбірного трубопроводу та зворотного трубопроводу. Суть пропонованої корисної моделі пояснюється кресленням, на якому показана принципова схема пристрою регулювання режиму роботи теплового пункту при відкритій системі теплопостачання. Пристрій регулювання режиму роботи теплового пункту містить подаючий і зворотний трубопроводи 1 і 2 мережевої води, підключені до системи опалення. До подаючого і зворотного трубопроводу 1 і 2 приєднані водорозбірні основний трубопровід 3 і додатковий трубопровід 4 системи гарячого водопостачання. До зворотного трубопроводу 2 також приєднані циркуляційний трубопровід 5 і трубопровід 6 скидання води з системи гарячого водопостачання. Між подаючим і зворотним трубопроводами 1 і 2 змонтований змішувальний трубопровід 7, в якому встановлений змішувальний насос 8 і пружинний зворотний клапан 9. На водорозбірному і циркуляційному трубопроводах 4, 5 також встановлені пружинні зворотні клапани 9. У змішувальному трубопроводі 7 встановлено два кульові крани 10 для демонтажу насоса 8. Кульові крани 10 також встановлені на водорозбірних трубопроводах 3 і 4 для забезпечення ремонтних робіт і демонтажу циркуляційного насоса 11. Подаючий трубопровід 1 з'єднаний зі змішувальним трубопроводом 7 за допомогою триходового змішувального клапана 12 системи опалення. Пристрій оснащений обчислювальним блоком, який складений з електронного блока 13 системи опалення та електронного блока 14 системи гарячого водопостачання, підключених через частотні перетворювачі 15 до приводів змішувального та циркуляційного насосів 8, 11 відповідно. Додатковий водорозбірний трубопровід 4 підключений також до основного водорозбірного трубопровода 3 через встановлений в ньому триходовий змішувальний клапан 16 системи гарячого водопостачання. В основному водорозбірному трубопроводі 3 після триходового змішувального клапана 16 встановлені датчик 17 температури води на гаряче водопостачання, підключений до триходового змішувального клапана 16, датчик 18 тиску і датчик 19 витрати, які підключені до електронного блоку 14. На подаючому трубопроводі 1 встановлений датчик 20 температури води на опалення, підключений до електронного блоку 13. Пристрій постачений датчиком 21 температури зовнішнього повітря, підключений до електронного блоку 13, який підключений до триходового змішувального клапана 12 системи опалення. Датчик 18 тиску з'єднаний з клапаном 22 скидання води, розташований на трубопроводі 6 скидання води. До основного водорозбірного трубопроводу 3 паралельно приєднаний обвідний трубопровід 23, в якому встановлений байпас 24, з'єднаний з електронним блоком 14. Пристрій працює таким чином. Теплоносій з температурою Т1 подається по 5 подаючому трубопроводу 1 споживачеві через тепловий пункт. Пройшовши систему опалення абонента, теплоносій з температурою Т2 повертається в котельну. Частина теплоносія по водорозбірних трубопроводах 3 і 4 подається в систему гарячого водопостачання, після чого повертається по циркуляційному трубопроводу 5 в зворотний трубопровід 2. Під час неопалювального сезону триходовий змішувальний клапан 12 системи опалення закритий, і теплоносій подається тільки на потреби гарячого водопостачання через основний водорозбірний трубопровід 3. Під час початку опалювального сезону триходовий змішувальний клапан 12 системи опалення включається, і теплоносій подається також в систему опалення. Для підтримки температури теплоносія в системі опалення на потрібному рівні частина охолодженого теплоносія із зворотного трубопроводу 2 нагнітається змішувальним насосом 8 через змішувальний трубопровід 7. Відповідність температурному графіку в системі опалення забезпечується за допомогою електронного блоку 13, який фіксує показники датчика 21 температури зовнішнього повітря і датчика 20 температури води на опалення, регулюючи частоту обертання приводу змішувального насоса 8. Під час опалювального періоду в систему гарячого водопостачання поступає теплоносій, відібраний за допомогою водорозбірних трубопроводів 3 і 4 із подаючого і зворотного трубопроводів 1, 2. Теплоносій змішується в триходовому змішувальному клапані 16 системи гарячого водопостачання в співвідношенні, що забезпечує температуру теплоносія в точках водорозбору, відповідну санітарним вимогам. Дане співвідношення регулюється датчиком 17 температури води на гаряче водопостачання. Циркуляція теплоносія в системі гарячого водопостачання забезпечується циркуляційним насосом 11. Для забезпечення необхідного тиску в системі гарячого водопостачання на виході циркуляційного насоса 11 контролюється і подається на вхід електронного блоку 14 системи гарячого водопостачання значення тиску і витрати теплоносія, зняті за свідченнями датчиків 18, 19 тиску і витрати. Електронний блок 14 проводить обчислення гідравлічного опору мережі шляхом ділення тиску теплоносія на витрату теплоносія на виході насоса 11, далі визначається зміна гідравлічного опору мережі шляхом віднімання від зміряного гідравлічного опору мережі значення гідравлічного опору мережі на попередньому кроці за часом. Коли зміряне відхилення гідравлічного опору мережі менше допустимого, що означає збільшення числа споживачів гарячої води, збільшується число оборотів приводу насоса 11 на заданий 40411 6 крок регулювання за допомогою частотного перетворювача 15. Контролюючи витрату теплоносія, визначається швидкість зміни витрати, і порівнюється з мінімальним заданим значенням швидкості зміни витрати теплоносія на виході насоса 11. Якщо швидкість зміни витрати на виході насоса 11 перевищує мінімальне задане значення, то змінюється число обертів насоса 11 до тих пір, доки швидкість зміни витрати теплоносія не буде менше мінімального заданого значення. Коли зміряне відхилення гідравлічного опору мережі більше допустимого, зменшується число обертів двигуна насоса 11 на заданий крок регулювання, при цьому контролюється витрата теплоносія на виході насоса 11 і обчислюється швидкість зміни витрати, далі порівнюється з мінімальним заданим значенням. Якщо швидкість зміни витрати теплоносія на виході насоса 11 перевищує мінімальне задане значення, то змінюють число обертів насоса до тих пір, доки швидкість зміни витрати теплоносія на виході насоса 11 не буде менше мінімального значення швидкості зміни витрати теплоносія. У нічний час при задовільному тиску системи теплопостачання циркуляція теплоносія здійснюється через байпас 24, при цьому насос 11 вимкнений. Для зменшення інерційності системи при різкому зменшенні споживання теплоносія абонентами і збільшення тиску в системі надлишки теплоносія зливаються в зворотний трубопровід 2 через трубопровід 6 скидання води за допомогою відкриття клапана 22 скидання води до тих пір, доки тиск в системі не знизиться до необхідного значення. При цьому циркуляційний насос 11 відключений. Включення і виключення клапана 22 здійснюється за свідченнями датчика 18 тиску. За рахунок підтримки необхідних параметрів теплоносія на потреби опалення і гарячого водопостачання пропонований пристрій дозволяє: а) ефективніше використовувати теплоносій і за рахунок цього отримати скорочення споживання теплової енергії; б) підтримувати необхідний гідравлічний режим роботи систем опалення і господарськопобутового гарячого водопостачання; в) зменшити витрату електроенергії на циркуляцію теплоносія в системі гарячого водопостачання; г) своєчасно і плавно регулювати коефіцієнт змішання на тепловому вводі системи опалення, враховуючи характеристику місцевої системи, температуру зовнішнього повітря і витрату води на потреби гарячого водопостачання; д) забезпечити нормативне значення температури теплоносія, який повертається в зворотний трубопровід магістральної тепломережі. 7 Комп’ютерна верстка А. Крулевський 40411 8 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601